Способ контактно-шлаковой сварки

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 27. 04. 81 (21)3280389/25-27 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30. 09. 82.Бюллетень ¹36

Дата опубликования описания 30.09.82 (51) М. Кл.з

В 23 К 25/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (З) УДК621.791. .793(088.8) )

/:

P.Ë.Ñíåæíîé, С.К.Тарган, В.Б.Линецкий и A.Ã.Öèðîøíè÷åéÊî..1

Ф

Научно-исследовательский институт специальных способов литья (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 СПОСОБ КОНТАКТНО-ШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к технологии сварочного производства.

Наибольший эффект от грименения предлагаемого способа монет быть получен при переработке отходов инструментальной стали методами электрошлаковой технологии (ЭШТ) при получении расходуемых электродов для электрошлакового литья (ЭШЛ).

В процессе изготовления инструмента и его работы образуются отходы инструментальных сталей (отработанный инструмент, например, накатные ролики штампы, фрезы и др. отходы), которые затем подвергают электрошлаковому переплаву.

Имеется ряд способов получения электродов для ЭШЛ из отходов. Так, например, отходы инструмента переплавляют в индукционной или электродуговой печи с последующим переливом жидкого металла либо в кокиль, либо в песчаную форму, либо в установку для непрерывного или полунепрерывного литья (1) .

При такой переработке изменяется химсостав жидкого металла за счет угара. В связи с этим производят долегирование расплава дорогими и дефицит-. ными элементами (вольфрамстм, молибденом, хромом и др). цля внедрения дан ного способа заводы кроме электрошлаковых печей должны иметь индукционную

5 или электродуговую печь и др. оборудование, оснастку и материалы. Требуются также значительные затраты электроэнергии на переплав всей массы отходов. Все вышеизложенное указывает на достаточно высокую себестоимость данного способа.

Возможно снижение себестоимости расходуемых электродов, получаемых из отходов путем применения электродуговой сварки. Но ряд инструментальных сталей, например быстрорежущих или высокоуглеродистых типа Х12М, обладают, плохой свариваемостью, что приводит к значительным затратам на проведение различны.с технологических

2О приемов. значительна и трудоемкость изготовления расходуемых электродов больших сечений.

Известен способ контактно-шлаковой сварки деталей больших сечений.

25 Сущность способа заключается в следующем. Свариваемые детали, например стержни, закорачивают на кусочек

-электропроводного в твердом состоянии флюса. Место сварки засыпается

30 специальным флюсом. При прохождении

961903 сварочного тока через контактный кусочек флюса, последний расплавляется, затем расплавляется и основная .масса флюса. Тепло, выделяемое в расплавленном шлаке при прохождении через него тока, вызывает разогрев и плавление торцов свариваемых стержней

Растекание шлака и металла предупреждается формирующими устройствами, например охлаждаемым медным кокилем. Когда металлическая ванна достигает определен-)0

„ ных размеров, верхний и нижний с ерени сжимаются до упора и при этом свариваются. При сжатии стержней шлак и часть расплавленного металла выдавливаются на поверхность. 35

Преимуществом данного способа являются низкие энергозатраты за счет минимального расплавления свариваемых

:поверхностей. Отпадает необходимость в . электроде 2 ).

Недостатком данного способа является высокая трудоемкОсть подготовительных операций при сварке изделий типа пластин в количестве больше двух, т.е. после сварки первых двух пластин нужно каждый раз повторить установку последующей и формирующего устройства, засыпку флюса на свариваемую поверхность каждой последующей пластины.

: Цель изобретения — снижение трудоемкости подготозительных операций контактно-шлаковбй сварки изделий, например, типа пластин в количестве больше двух указанная цель достигается тем, З5 что контактно-шлаковую сварку, при которой свариваемые детали устанавливают с зазором между свариваемыми поверхностями, заполняют зазор электропроводным флюсом, подают нап- 4Q ряжение к детали и сплавляют свариваемые поверхности с последующим прижатием их одна к другой при сварке стопы деталей типа пластин, детали устанавливают одну на другую и пог- 45 ружают в емкость. Пространство между емкостью и пластинами заполняют флюсом, поднимают верхнюю пластину, после гравитационного заполнения флюсом зазора между пластинами производят их сварку и далее процесс повторяют в соответствии с количеством свариваемых пластин в стопе. В процессе сварки расплавленный флюс стешет вниз по боковой образующей -, пластины на незначительную величину, до образования шлакового гарнисажа.

Образованный шлаковый гарнисаж удерживает.жидкий шлак и металл от дальнейшего протекания. Время протекания .процесса и объем расплавленного .шлака и Металла очень малы. Поэтому шлаковый гарнисаж, окруженный с наружной стороны флюсом, удерживает расплав. Пример. Производят контактношлаковую сварку отходов накатных роли.45 ков диаметром 150 мм и высотой 80100 мм из стали Х12М.

Свариваемые поверхности отходов очищают от различного рода загрязнений (масло, окислы,...}, ухудшающих их электрический контакт. Десять очищенных отходов устанавливают друг на друга,на одной оси с расходуемым электродом. "Стопку" отходов помещают в обечайку диаметром 250 мм и высотой 1100 мм. Образованный между отходами и обечайкой зазор заполняют флюсостружечной смесью выше уровня верхнего отхода. В качестве флюсостружечной смеси используют смесь: 50Ъ флюса АНФ-б и 503 стружки из стали

Х12М -фракцией 3-5 мм. Затем электрод приваривают к верхнему отходу. Полученное сварочное соединение (электрод-отход ) поднимают на 40-50 мм.

Флюс при этом ссыпается в зазор между отходами. Затем включают ток сварки

1 2,5-3,0 кА, при напряжении сварки 3540 В. По истечении одной минуты ток сварки увеличивают до 4,2-4 5 кА, а напряжение сварки уменьшают до 30-35 В

По истечений двух минут процесс прекращают прижимая при этом сварное соединение электрод-отход к очередному отходу. В результате этого расплавленный шлак и часть металла выдавливаются наружу, образуя грат высотой 5-10 мм и шириной 3-5 мм. Описанный процесс повторяют восемь раз.

Применение способа при электрошлаковом переплаве отходов инструментальных сталей позволяет снизить себестои- . мость получаемых заготовок на 15-20%.

Формула изобретения

Способ контактно-шлаковой сварки заключающийся в том, что свариваемые детали устанавливают с зазором между свариваемыми поверхностями, заполняют зазор электропроводным флюсом, подают напряжение к деталям и оплавляют свариваемые поверхности с последующими прижатием их одна к другой, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости подготовительных операций, при сварке стопы деталей типа пластин, детали устанавливают одну на другую,погружают в емкость, засыпают флюсом,поднимают верхнюю йластину, после гравйтационного заполнения флюсом зазора между пластинами производят их сварку и далее процесс повторяют в соответствии с количеством привариваемых пластин в стопе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Агащков С.Н. и др. Исследование прогрессивных технологических процессов при переделе ЭШП отходов быст961903

Составитель Н.Пронина

Редактор Н.Гришанова Техред 3.Палий . Корректор Н.Еуряк.

Заказ 7362/17 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, ж-35, Раушсиая наб.,д,4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

\ рорежущих сталей в условиях машиностроительного завода. — В сб. "Прогрессивные процессы в литейном производстве", Новосибирский ИСИ, 1977.

2. Дудко Д.A. и др. Контактно-шлаковая сварка деталей больших сечений.-"Автоматическая сварка", 1956, М 4.(прототип).